专利名称：一种地热交换装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及地热交换技术领域，尤其是涉及一种适合在地热供暖和制冷系统中作为热能存储设备使用的热交换器。
背景技术：
地热采暖和制冷系统通常采用水作为一种媒介来吸收和保持热量，该系统通过一个热交换器来传输地热采暖管道系统的水，该热交换器上还加设有鼓风机来促进空气流
ο该地热采暖和制冷系统通过开发恒定的地面温度(简称地温)以实现对建筑物的加热或冷却。一个现有的地热采暖系统包括一封闭的、用于抽取水的循环管道系统，该管道的部分设于地下。通常，在该循环管道设于地下的位置地面上钻有一个钻孔。管道的水通过该钻孔中上下传输，该钻孔周围的地温对管道的水进行补充或吸收热量，这取决于管道内的水是比周围地温热或凉。由于该钻孔周围的地面能保持恒定的温度，管道中的水至少在理论上可以不分季节加热或冷却到这一恒定温度。这使得地热系统可传输全年温度基本恒定的水供建筑物使用。在大多数情况下，地热采暖和制冷系统通过连接如热泵的机械制冷系统使用。一个典型的机械制冷系统包括一对热交换器及运行于该两热交换器上或之间的闭环管道系统。该械制冷系统的管道系统设有如R-22型制冷剂的制冷剂，该械制冷系统的管道系统还设有用于将该制冷剂从气态压缩到液态的压缩机，以及用于将该制冷剂从压缩的液态膨胀到气态的膨胀阀。众所周知，制冷剂从液态到气态的膨胀吸热，而制冷剂从液态压缩到气态释放热量。在一个典型的热泵系统，第一热交换器是设于膨胀阀的下游，第二热交换器设于压缩机的下游。制冷剂从液态到气态的膨胀冷却“管道”(形成一个“线圈”)，制冷剂通过该管道在第一热交换器流动。第一热交换器的现冷管道线圈的上方还设有一风扇，使得通过该处的空气被管道冷却。在空调模式下运行时，该冷空气在建筑物的内部循环并用于冷却建筑物，第一热交换器此时通常是放置在建筑物的内部。在这个相同的空调循环中，放置于压缩机下游的另一热交换器放在建筑物的外部。当压缩机将制冷剂压缩成液体制冷剂时，热量被释放出来。设于相邻的外部热交换器的风扇可以吹空气，从而有助于消除从热交换器附近的热空气，并将吸引到该地区，以从第一热交换器的管道线圈吸收更多的热量。在加热模式下运行时，制冷系统的效率和加热建筑物的能力在很大程度上取决于外部热交换器的热交换效率。例如，在非常寒冷的日子，机械制冷系统是作为一个加热器的使用时，外界空气的寒冷可供第二(外部)换热器吸收蒸发制冷剂的热量很少
实用新型内容
[0009]本实用新型要解决的技术问题是提供一种地热交换装置，该装置同时满足耐高温又耐磨损的需求。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种地热交换装置，其包括一种用于地温热交换系统的管(300)，该管可插入一具有近端和末端的钻孔，所述管包括具有一近端(302)，一末端(304)和外墙组件(311)的管子(308)，外墙组件(311)包括外表面 (320)和限定一内部通道的内表面(313)，通过所述内部通道来热交换流体流经的；所述管子(308)包括内表面(313)的对边之间延伸的分切器(306)，其用于划分内部通道成流入通道(312)，以此从管道的近端(300)到管道的末端(304)传导热交换流体，以及从管道的末端(304)到管道的近端(300)传导热交换流体的流出通道(314)，其中分切器(306)隔离从流入通道(312)水到流出通道(314)的水。本实用新型另一方面，所述分切器包括第一分切器墙部分(200)和第二分切器墙部分(202)。本实用新型另一方面，所述第一和第二分切器墙部分(200，202)之间限定空气间层(204)，用于减少在流入通道(208)和流出通道(216)之间的热传递。本实用新型另一方面，所述分切器(306)包括一径向配置的分切器，其造成流入通道(312)的和流出通道(314)有相等的断面。本实用新型另一方面，所述分切器(306)包括一弦配置的分切器，其造成入口和出口通道有不同的断面。本实用新型另一方面，其包括一底盖帽(158)，其能够被结合在管子的末端，以此和每一流入通道(208)和流出通道(216)流体窜槽，来指引从流入通道(208)末端涌现的流体进入流出通道(216)的末端。本实用新型另一方面，所述装置进一步包括顶面盖帽组件(154)，其能够被结合管子(156)的近端，所述顶面盖帽组件(154)包括用于连接管子外墙的外墙组件(178)，流入腔(170)和与管子的流入通道(208)流体窜槽的流入口(168)，和与流出通道(216)流体窜槽的流出腔(174)和溢出口(172)。本实用新型另一方面，所述装置进一步包括顶面盖帽组件(154)，其能够被结合管子(156)的近端，所述顶面盖帽组件(154)包括用于连接管子外墙的外墙组件(178)，流入腔(170)和与管子的流入通道(208)流体窜槽的流入口(168)，和与流出通道(216)流体窜槽的流出腔(174)和溢出口(172)。本实用新型另一方面，所述分切器(306)划分内部成一条轴向地延伸的第三条通道(310)。本实用新型另一方面，所述第三条通道(310)包括薄泥浆的接受通道，其用于接受压浆材料和递送压浆材料，以此在管子(308)和管子(308)放置的钻孔之间形成薄泥浆接受区。本实用新型另一方面，所述进一步包括至少一条侧向延伸的通道(316)，其具有有第一末端(317)与接受通道(310)流体窜槽，以及第二末端(319)在与外表面(320)流体窜槽。本实用新型另一方面，其中至少一条侧向地延伸的通道(316，318)包括至少第一 (316)和第二条(318条)相对的侧向通道，第一和第二条侧向通道(316，318)包括第二末端(319)配置在外墙的外表面(320)的对边上(311)。本实用新型另一方面，当配置在钻孔中时，所述管子(308)包括一套在外墙(311) 外表面(320)的薄泥浆装箱，所述薄泥浆装箱从毗邻的地面钻孔中隔绝外墙(311)的外表面(320)，其中薄泥浆接受通道(310)和至少一条侧向通道(316)包括薄泥浆在其中。本实用新型另一方面，其进一步包括至少第一(316)和第二(318)侧向地延伸的通道，第一和第二条侧向地延伸的通道(316，318)，其中每一个包括与薄泥浆接受通道 (310)流体窜槽的第一末端(317)，以及与外墙组件(311)的外表面(320)流体窜槽的第二末端(319)。本实用新型另一方面，所述薄泥浆接受通道(310)和至少第一和第二侧向地延伸的通道(316，318)是一体形成，并作为所述分切器(306)的部分。本实用新型另一方面，所述分切器(306)与外壁(311)为一体形成。本实用新型另一方面，所述分切器(306)包括接受通道部分的薄泥浆，用于限定接受薄泥浆和交付外墙(311)的外表面(320)的被接受的薄泥浆外的第三条通道(310)薄泥浆。本实用新型另一方面，所述装置进一步包括一横向延伸的部分(315)，其在接受通道(310)和外墙(311)之间延伸；横向延伸的部分(315)所述包括至少一个第一和第二横向延伸的通道(316，318)，每个横向延伸的第一和第二通道(316，318)包括一个与薄泥浆接收通道(310)流体窜槽第一末端(317)和外墙(311)的外部表面(320)流体窜槽的第二末端。本实用新型的有益效果是本实用新型使用了最好从双向模态结构，高密度聚乙烯材料。此外，本实用新型使用的塑料管道的使用，允许管道的墙壁更薄。此外减少材料的用量。而且使用薄壁管，增强内的室内管道和管外，包括灌浆和周围地面的流水之间的热传递。本实用新型相对现有的管道被认为是强化传热能力。本实用新型这些强化传热的功能如图所示18，允许用户实现了地热能源系统的传热水平，使用较小的管道长度比前艺术。能够实现少管同样的冷却能力(如1吨的冷却)，用户可以承担较少的成本，因为与现有技术相比，钻孔需要较少尺寸。这些以及其他本实用新型的特点和优势，将成为明显这些领域的技术人员，经审查图纸和下面介绍的详细描述，它代表的实践认为申请人提交的本实用新型的最佳模式。
图1为本实用新型耦合到机械制冷系统的地热交换装置示意图；图2为本实用新型图1的沿图5-5线的扩大剖视图；图3为本实用新型图2的沿图6-6线的扩大剖视图；图4为本实用新型地热交换装置的管道系统地下部分的顶帽设计图；图5为本实用新型地热交换装置的管道系统的底部设计图；图6为本实用新型地热交换装置的多腔管的设计图；图7为本实用新型地热交换装置的多腔管的透视图；图8为本实用新型图7沿线12-12剖视图；[0038]图9为本实用新型图8沿线11-11剖视图；图10为本实用新型图7的第一实施例的分段视图，放置钻孔内，并在中央与灌浆管插入孔来说明插入到管道中，在按照本实用新型的钻孔灌浆的方式；图11为本实用新型图7的的管道使用的一个底部端盖剖视图；图12为本实用新型图11的顶部端盖示意图；图13为本实用新型图12的一个替换实施例，是利用本实用新型的管道顶部端盖剖视图；图14为本实用新型图13的端盖的顶层示意图；图15为本实用新型是一个顶级的第二个管道系统显示管402本实用新型400的备用体现剖视图；图16为本实用新型图15沿图线20-20的剖视图；图17为本实用新型可用的第二个备用的体现地热系统换热器400的底盖组件408 的剖视图；图18为本实用新型的第二个备用的热交换系统400的可用一个顶盖组件404的剖视图。
具体实施方式
现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图， 仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。本实用新型为一种地热交换装置，其包括一种用于地热交换系统的管(300)，该管可插入一具有近端和末端的钻孔，所述管包括具有一近端(302)，一末端(304)和外墙组件 (311)的管子(308)，外墙组件(311)包括外表面(320)和限定一内部通道的内表面(313)， 通过所述内部通道来热交换流体流经的；所述管子(308)包括内表面(313)的对边之间延伸的分切器(306)，其用于划分内部通道成流入通道(312)，以此从管道的近端(300)到管道的末端(304)传导热交换流体，以及从管道的末端(304)到管道的近端(300)传导热交换流体的流出通道(314)，其中分切器(306)隔离从流入通道(312)水到流出通道(314)的水。分切器包括第一分切器墙部分(200)和第二分切器墙部分(202)。第一和第二分切器墙部分(200，202)之间限定空气间层(204)，用于减少在流入通道(208)和流出通道 (216)之间的热传递。所述分切器(306)包括一径向配置的分切器，其造成流入通道(312)的和流出通道(314)有相等的断面。分切器(306)还包括一弦配置的分切器，其造成入口和出口通道有不同的断面。地热交换装置包括一底盖帽(158)，其能够被结合在管子的末端，以此和每一流入通道(208)和流出通道(216)流体窜槽，来指引从流入通道(208)末端涌现的流体进入流出通道(216)的末端。地热交换装置包括顶面盖帽组件(154)，其能够被结合管子(156)的近端，所述顶面盖帽组件(154)包括用于连接管子外墙的外墙组件(178)，流入腔(170)和与管子的流入通道(208)流体窜槽的流入口(168)，和与流出通道(216)流体窜槽的流出腔(174)和溢出口(172)。地热交换装置包括顶面盖帽组件(154)，其能够被结合管子(156)的近端，所述顶面盖帽组件(154)包括用于连接管子外墙的外墙组件(178)，流入腔(170)和与管子的流入通道(208)流体窜槽的流入口(168)，和与流出通道(216)流体窜槽的流出腔(174)和溢出口(172)。分切器(306)划分内部成一条轴向地延伸的第三条通道(310)。第三条通道(310) 包括薄泥浆的接受通道，其用于接受压浆材料和递送压浆材料，以此在管子(308)和管子 (308)放置的钻孔之间形成薄泥浆接受区。地热交换装置包括至少一条侧向延伸的通道(316)，其具有有第一末端(317)与接受通道(310)流体窜槽，以及第二末端(319)在与外表面(320)流体窜槽。其中至少一条侧向地延伸的通道(316，318)包括至少第一(316)和第二条(318条)相对的侧向通道， 第一和第二条侧向通道(316，318)包括第二末端(319)配置在外墙的外表面(320)的对边上(311)。当配置在钻孔中时，所述管子(308)包括一套在外墙(311)外表面(320)的薄泥浆装箱，所述薄泥浆装箱从毗邻的地面钻孔中隔绝外墙(311)的外表面(320)，其中薄泥浆接受通道(310)和至少一条侧向通道(316)包括薄泥浆在其中。地热交换装置包括至少第一(316)和第二(318)侧向地延伸的通道，第一和第二条侧向地延伸的通道(316，318)，其中每一个包括与薄泥浆接受通道(310)流体窜槽的第一末端(317)，以及与外墙组件(311)的外表面(320)流体窜槽的第二末端(319)。薄泥浆接受通道(310)和至少第一和第二侧向地延伸的通道(316，318)是一体形成，并作为所述分切器(306)的部分。分切器(306)与外壁(311)为一体形成。所述分切器(306)包括接受通道部分的薄泥浆，用于限定接受薄泥浆和交付外墙(311)的外表面(320)的被接受的薄泥浆外的第三条通道(310)薄泥浆。地热交换装置包括一横向延伸的部分(315)，其在接受通道(310)和外墙(311)之间延伸；横向延伸的部分(315)所述包括至少一个第一和第二横向延伸的通道(316，318)， 每个横向延伸的第一和第二通道(316，318)包括一个与薄泥浆接收通道(310)流体窜槽第一末端(317)和外墙(311)的外部表面(320)流体窜槽的第二末端。本领域技术人员应当意识到在不脱离本实用新型所附的权利要求所揭示的本实用新型的范围和精神的情况下所作的更动与润饰，均属本实用新型的权利要求的保护范围之内。
权利要求1.一种地热交换装置，其特征在于，其包括一种用于地热交换系统的管(300)，该管可插入一具有近端和末端的钻孔，所述管包括具有一近端(302)，一末端(304)和外墙组件 (311)的管子(308)，外墙组件(311)包括外表面(320)和限定一内部通道的内表面(313)， 通过所述内部通道来热交换流体流经的；所述管子(308)包括内表面(313)的对边之间延伸的分切器(306)，其用于划分内部通道成流入通道(312)，以此从管道的近端(300)到管道的末端(304)传导热交换流体，以及从管道的末端(304)到管道的近端(300)传导热交换流体的流出通道(314)，其中分切器(306)隔离从流入通道(312)水到流出通道(314)的水。
2.根据权利要求1所述的地热交换装置，其特征在于，所述分切器包括第一分切器墙部分(200)和第二分切器墙部分(202)。
3.根据权利要求2所述的地热交换装置，其特征在于，所述第一和第二分切器墙部分 (200,202)之间限定空气间层(204)，用于减少在流入通道(208)和流出通道(216)之间的热传递。
4.根据权利要求3所述的地热交换装置，其特征在于，所述分切器(306)包括一径向配置的分切器，其造成流入通道(312)的和流出通道(314)有相等的断面。
5.根据权利要求4所述的地热交换装置，其特征在于，所述分切器(306)包括一弦配置的分切器，其造成入口和出口通道有不同的断面。
6.根据权利要求1所述的地热交换装置，其特征在于，其包括一底盖帽(158)，其能够被结合在管子的末端，以此和每一流入通道(208)和流出通道(216)流体窜槽，来指引从流入通道(208)末端涌现的流体进入流出通道(216)的末端。
7.根据权利要求6所述的地热交换装置，其特征在于，所述装置进一步包括顶面盖帽组件(154)，其能够被结合管子(156)的近端，所述顶面盖帽组件(154)包括用于连接管子外墙的外墙组件(178)，流入腔(170)和与管子的流入通道(208)流体窜槽的流入口 (168)，和与流出通道(216)流体窜槽的流出腔(174)和溢出口(172)。
8.根据权利要求1所述的地热交换装置，其特征在于，所述装置进一步包括顶面盖帽组件(154)，其能够被结合管子(156)的近端，所述顶面盖帽组件(154)包括用于连接管子外墙的外墙组件(178)，流入腔(170)和与管子的流入通道(208)流体窜槽的流入口 (168)，和与流出通道(216)流体窜槽的流出腔(174)和溢出口(172)。
9.根据权利要求1所述的地热交换装置，其特征在于，所述分切器(306)划分内部成一条轴向地延伸的第三条通道(310)。
10.根据权利要求9所述的地热交换装置，其特征在于，所述第三条通道(310)包括薄泥浆的接受通道，其用于接受压浆材料和递送压浆材料，以此在管子(308)和管子(308)放置的钻孔之间形成薄泥浆接受区。
11.根据权利要求10所述的地热交换装置，其特征在于，所述进一步包括至少一条侧向延伸的通道(316)，其具有有第一末端(317)与接受通道(310)流体窜槽，以及第二末端 (319)在与外表面(320)流体窜槽。
12.根据权利要求11所述的地热交换装置，其特征在于，其中至少一条侧向地延伸的通道(316，318)包括至少第一(316)和第二条(318条)相对的侧向通道，第一和第二条侧向通道(316，318)包括第二末端(319)配置在外墙的外表面(320)的对边上(311)。
13.根据权利要求1所述的地热交换装置，其特征在于，当配置在钻孔中时，所述管子 (308)包括一套在外墙(311)外表面(320)的薄泥浆装箱，所述薄泥浆装箱从毗邻的地面钻孔中隔绝外墙(311)的外表面(320)，其中薄泥浆接受通道(310)和至少一条侧向通道 (316)包括薄泥浆在其中。
14.根据权利要求10所述的地热交换装置，其特征在于，其进一步包括至少第一(316) 和第二(318)侧向地延伸的通道，第一和第二条侧向地延伸的通道(316，318)，其中每一个包括与薄泥浆接受通道(310)流体窜槽的第一末端(317)，以及与外墙组件(311)的外表面 (320)流体窜槽的第二末端(319)。
15.根据权利要求14所述的地热交换装置，其特征在于，所述薄泥浆接受通道(310)和至少第一和第二侧向地延伸的通道(316，318)是一体形成，并作为所述分切器(306)的部分。
16.根据权利要求1所述的地热交换装置，其特征在于，所述分切器(306)与外壁 (311)为一体形成。
17.根据权利要求16所述的地热交换装置，其特征在于，所述分切器(306)包括接受通道部分的薄泥浆，用于限定接受薄泥浆和交付外墙(311)的外表面(320)的被接受的薄泥浆外的第三条通道(310)薄泥浆。
18.根据权利要求17所述的地热交换装置，其特征在于，所述装置进一步包括一横向延伸的部分(315)，其在接受通道(310)和外墙(311)之间延伸；横向延伸的部分(315)所述包括至少一个第一和第二横向延伸的通道(316，318)，每个横向延伸的第一和第二通道 (316，318)包括一个与薄泥浆接收通道(310)流体窜槽第一末端(317)和外墙(311)的外部表面(320)流体窜槽的第二末端。
专利摘要本实用新型提供了一种地热交换装置，其包括一种用于地热交换系统的管，该管可插入一具有近端和末端的钻孔，所述管包括具有一近端，一末端和外墙组件的管子；所述管子包括内表面的对边之间延伸的分切器，其用于划分内部通道成流入通道，以此从管道的近端到管道的末端传导热交换流体，以及从管道的末端到管道的近端传导热交换流体的流出通道。本实用新型使用了双向模态结构，高密度聚乙烯材料。本实用新型使用的塑料管道允许管道的墙壁更薄。
文档编号F24J3/08GK202254451SQ20112028063
公开日2012年5月30日 申请日期2011年8月3日 优先权日2011年8月3日
发明者姚晓潮, 詹姆斯莫兰 申请人:诺杉新能源科技(上海)有限公司